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可再生能源高渗透率下的电网电压稳定性鲁棒控制

可再生能源高渗透率下的电网电压稳定性鲁棒控制

作者:[澳] 贾汗季·侯赛因 著,吴鸣 译

出版社:机械工业出版社

出版时间:2019-09-01

ISBN:9787111631941

定价:¥99.00

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内容简介
  随着可再生能源并网不断增加,光伏、风电的利用日益增多,这给电网电压控制和无功功率补偿带来了新的挑战。本书重点介绍了风电、光伏的大规模渗透对电力系统动态电压稳定性的影响,以及使用鲁棒控制技术提高稳定裕度的效果,从而减少对电力系统性能的负面影响。本书内容包括电力系统电压稳定性与设备模型,线性化和模态分析,利用风力发电机和柔性交流输电系统(FACTS)设备进行动态电压失稳分析,动态负荷下的电压稳定控制,动态输电能力增强控制,增强故障穿越能力的控制,互联电力系统中双馈异步发电机(DFIG)的低电压穿越(LVRT)能力,光伏发电单元在配电网中的交互等,涵盖了提高输配电系统电压稳定裕度所涉及的内容。本书可作为电力系统工程技术人员的参考书,也适合作为相关专业的研究人员、管理人员以及高校研究生的参考资料。
作者简介
暂缺《可再生能源高渗透率下的电网电压稳定性鲁棒控制》作者简介
目录
译者序
原书序
本书物理量符号
本书缩略语
第 1章 引言 1
11 总则 1
12 背景 1
13 不同国家的可再生能源并网 情况 6
14 大型风力发电机和光伏发电 单元并网概述 7
15 风力发电机和光伏发电单元 控制概述 8
16 风力发电机和光伏发电单元 的鲁棒控制 9
17 本书的贡献 10
18 本书综览概述 11
参考文献 12
第 2章 电力系统电压稳定性与 设备模型 16
21 简介 16
22 电力系统稳定性和电压 稳定性 17
23 电压和功角失稳 18
24 风力发电和电力系统 稳定性 18
25 电压失稳及其时间过程 19
26 电压稳定性 2
27 电压稳定性和非线性 20
28 电压失稳的主要原因 21
29 提高电压稳定性的方法 22
291 电压稳定性和励磁 控制 22
292 电压稳定性和 FACTS 设备 23
210 电力系统设备建模 24
2101 同步发电机建模 25
2102 励磁系统建模 26
2103 电力系统稳定器 27
2104 过励磁限制器 27
2105 负荷建模 28
2106 异步电动机建模 29
2107 有载分接开关建模 30
2108 风力发电机建模 30
2109 负荷潮流表示 32
21010 风力发电机的动态 模型 33
21011 转子模型 33
21012 轴系模型 34
21013 异步发电机模型 35
21014 DFIG建模 36
21015 风力发电机聚合模型 36
21016 光伏发电单元 建模 37
21017 FACTS设备 建模 39
21018 STATCOM模型 39
21019 SVC建模 42
21020 晶闸管控制的串联 电容器 43
21021 储能装置 44
21022 电网潮流模型 44
21023 电力系统建模 45
211 本章小结 45
参考文献 46
第 3章 线性化和模态分析 48
31 简介 48
32 传统线性化 48
321 扰动线性化 51
33 设计的线性化 51
331 中值定理 52
332 公式重构方法 53
333 设计的技术在简单系统 中的应用 55
34 电力系统模态分析 59
35 特征值灵敏度 61
36 参与矩阵 61
37 留数 62
38 母线参与因子、特征值和 电压稳定性 62
39 本章小结 63
参考文献 64
第 4章 利用风力发电机和 FACTS 设备进行动态电压 失稳分析 65
41 简介 65
42 案例研究 68
421 高输入负荷区 69
422 DFIG型风电场和若干 同步发电机 69
423 不同 FACTS设备之间 的交互 72
424 带有串联补偿的少量 大容量输电线路 72
425 中间具有并联补偿的 纵向系统 73
426 不同补偿装置的 比较 74
427 靠近负荷中心的传统 发电 74
428 大型 FSWT并网的 影响 75
429 使用 STATCOM进行的 FSWT并网 77
43 本章小结 78
参考文献 79
第 5章 动态负荷下的电压稳定 控制 81
51 简介 81
52 电力系统稳定性和励磁 控制 83
53 电力系统模型 84
54 测试系统和控制任务 86
55 线性化和不确定性建模 88
56 极小化极大 LQG控制 89
57 控制器设计和性能评估 90
571 意外事故Ⅰ:一条输 电线路中断 92
572 意外事故Ⅱ:三相 短路 93
573 意外事故Ⅲ:负荷突变 94
58 本章小结 96
参考文献 96
第 6章 动态输电能力增强 控制 99
61 简介 99
62 电力系统模型 102
63 计算输电能力的目的 103
64 限制输电能力的因素 104
641 温升极限 104
642 电压极限 104
643 稳定性极限 105
65 动态 ATC评估算法 105
66 案例研究 105
661 案例Ⅰ:发电机无功 功率限值 106
662 案例Ⅱ:动态负荷的 影响 106
663 案例Ⅲ:故障切除时 间的影响 106
664 案例Ⅳ:静态和动态 补偿的影响 107
665 案例Ⅴ:动态补偿装置 比较 108
666 风力发电机并网对 ATC 的影响 108
667 由 FSIG恢复 ATC的 补偿 110
67 分散式鲁棒控制 110
68 测试系统的控制器设计 112
681 子系统①和② 113
682 子系统③ 114
69 控制器性能评估 115
691 一条输电线路中断 115
692 三相短路 115
693 对比所设计的 STATCOM
控制器与基于 PI的 STAT COM控制器 116
610 本章小结 119
参考文献 120
第 7章 增强故障穿越能力的 控制 122
71 简介 122
72 风电场接入电网的规范 要求 126
721 故障穿越 127
722 功率 -频率变化 127
723 频率控制 127
724 无功功率调节能力 127
725 电压控制 127
73 风力机的故障穿越方案 127
74 临界切除时间和临界 电压 129
75 具有非结构化不确定性的 鲁棒 STATCOM控制 130
751 测试系统 131
752 线性化和不确定性 建模 132
753 极小化极大 LQGSTATCOM 控制器 133
754 案例研究 135
755 控制设计算法和性能 评估 138
76 同步 STATCOM和桨距角 控制 140
761 控制器性能评估 144
77 具有结构不确定性的风电 场 STATCOM控制器 148
771 测试系统和控制 工作 149
772 STATCOM控制 策略 150
773 线性化和不确定性 建模 151
774 STATCOM控制器 设计 153
775 控制器设计算法 154
776 控制器性能评估 155
777 低电压期间的 稳定性 155
778 风力发电机对风速 变化的响应 157
78 分散式 STATCOM/ESS 控制器 159
781 测试系统和控制 工作 160
782 问题描述 162
783 使用秩约束 LMI的分 散式控制器设计 163
784 控制器设计算法 167
785 控制器性能评估 168
786 电压的升高和暂态稳 定裕度 169
787 低电压期间的有功和 无功输出功率 171
788 与标准 LVRT要求的 比较 172
789 不同运行条件下的 性能 172
7810 添加超级电容器的 影响 172
79 本章小结 175
参考文献 175
第 8章 互联电力系统中双馈 异步发电机的低电压穿越能力 179
81 简介 179
82 电力系统模型 180
83 测试系统和控制工作 182
84 问题描述 186
85 使用秩约束 LMI的分散式 控制设计 189
86 控制设计算法 190
87 控制器性能评估 191
871 电压的升高和暂态稳 定裕度 192
872 鲁棒 LQ和 PI控制器 的比较 192
873 在风电场附近的严重 低阻抗故障 194
874 对比低电压穿越 标准 195
875 风力机对风速变化的 响应 195
876 不同运行条件下的 鲁棒性 198
877 多个双馈异步发电机控制 器之间的动态交互 198
878 不对称故障 199
88 结论 200
参考文献 201
第 9章 光伏发电单元在配电网 中的交互 204
91 简介 204
92 光伏系统模型 205
93 案例研究 208
931 小信号分析 210
932 基于正规形理论的交 互指标 211
933 时域仿真 213
94 用于非交互控制的问题 描述 213
95 光伏控制设计 214
96 控制设计算法和性能 评估 216
961 三相故障 218
962 连接的负荷突然 变化 218
963 参考点变化 220
964 光照急剧变化 220
97 结论 222
参考文献 222
第 10章 结论 224
101 未来研究方向 226
第 11章 附录 227
111 附录Ⅰ:具有大型异步
电动机的单机无穷大容
量母线系统的潮流和动
态数据 227
112 附录Ⅱ:异步电动机方程到 通用坐标系的变换 227
113 附录Ⅲ:用于励磁控制 设计的 的表达式 228
114 附录Ⅳ:3机 2区测试系 统的潮流和动态数据 230
115 附录Ⅴ:单一风电场无
穷大容量母线测试系统
潮流和动态数据 232
116 附录Ⅵ:具有非结构不
确定性表示的 STATCOM控
制器的 表达式 233
117 附录Ⅶ:同步 STATCOM
和桨距角控制的 和 ψ
表达式设计 234
118 附录Ⅷ:具有结构不确定
性表示的 STATCOM控制
设计的 和 ψ表达式 237
119 附录Ⅸ:分散式 STATCOM/
ESS控制设计的 和 ψ
表达式 242
1110 附录Ⅹ:16机 5区测试
系统的潮流和动态
数据 248
1111 附录Ⅺ:10机新英格兰系 统的潮流和动态数据 253
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